Verfahren zuin Ausgleich der Kapazitätsunsymmetrien der Adergruppen -von Fernmeldekabeln. Es ist bekannt, dass die Kapazitäts- unsymmetrien der Adergruppen von Fern meldekabeln durch Auskreuzen der Adern oder durch den Einbau passend bemessener Ausgleichskondensatoren beseitigt werden können.
Das übliche Auskreuzverfahren leidet aber unter dem Nachteil, dass von den aufeinander folgenden Kabellängen nur solche Verseil- gruppen aneinander geschaltet werden kön nen, deren Kopplungen sich aufheben. Da durch ist es unmöglich, die Verseilgruppen an den Verbindungsstellen so durchzuverbin den, wie sie nebeneinander liegen. Die Schalt verbindungen werden daher unübersichtlich und geben bei späteren Ausbesserungsarbeiten leicht zu Irrtümern und Fehlern Anlass.
Fer ner muss der Ausgleichsabschnitt in zahlreiche kurze Teilstrecken unterteilt =erden, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass die Kopplungen von einer gewissen Zahl dieser Teilstrecken durch die entgegengesetzten Kopplungen der übrigen Teilstrecken des Ausgleichsabschnittes möglichst vollständig aufgehoben werden. Es müssen also mehr Verbindungsstellen hergestellt werden als bei einem Verfahren, bei dem sich das Kreuzen erübrigt. Dadurch wird der Aufwand an Zeit und Material erhöht. Hinzu kommt noch, dass sich während des Kreuzens der Fort gang der Arbeiten an dem ganzen Ausgleichs abschnitt nach dem Arbeitstempo des lang samsten Arbeiters, der an einer Verbindungs stelle zweier Teilstrecken beschäftigt ist, richten muss.
Der Ausgleich mit Zusatzkondensatoren besitzt diese Nachteile zwar nicht, dafür aber den, da_ss bei ihm an punktförmigen Stellen zuätzliche Schaltmittel eingebaut werden müssen, die verhältnismässig teuer sind und sich unter Umständen in ihren Eigenschaften (Kapazität, Isolationswiderstand) ändern kön- nen. Ausserdem ist der Einbau dieser Zu satzkondensatoren mit einem beträchtlichen Zeitaufwand für Vorbereitungsarbeiten ver bunden, da man zunächst an die Kabel leitungen verhältnismässig lange Zuleitungen anlöten muss, an deren Ende die Zusatz kondensatoren angeschaltet werden.
Bei dem Verfahren nach der vorliegen den Erfindung bleibt ein glattes Durchver binden der einzelnen Verseilgruppen ebenfalls möglich. Die Aderteilkapazitäten werden nach diesem Verfahren dadurch beeinflusst, dass in jedem Ausgleichsabschnitt mindestens eine Kabellänge eingebaut wird,
bei welcher die Aderteilkapazität zwischen zwei Adern durch auf mindestens einen Teil ihrer Länge zwischen dem Leiter jeder Ader und seiner äussern Aderisolation eingefügte Einlagen in mehrere hintereinander geschaltete Ein lageteilkapazitäten unterteilt ist, wobei durch Kurzschliessen mindestens eines Teils mindestens der einen dieser Einlageteil kapazitäten, zum Beispiel mittelst Schalt drähten, die Aderteilkapazität geändert wird.
Dabei ist mit dem Ausdruck Ausgleichs abschnitt eine aus mindestens zwei mitein ander verspleissten Kabellängen bestehende Kabelstrecke bezeichnet, in der durch Aus gleichsmassnahmen die Aderteilkapazitäten ausgeglichen sind. Es hat sich gezeigt, dass trotz der zusätzlichen Einlagen und der zum Kurzschliessen angeordneten Schaltdrähte bei geeigneter Ausführung derselben eine Vergrösserung des Kabels nicht eintreten muss.
Als solche Einlagen werden vorzugsweise zwischen dem Leiter der Ader und der äussern Aderisolation jederVerseilgruppe leitende oder halbleitende Röhren angeordnet. Durch diese wird jede der Aderteilkapazitäten zwischen zwei Leitern (Fig. 1) in drei hintereinander geschaltete "Einlageteilkapazitäten" unter teilt (Fig. 2), von denen eine oder mehrere, meist aber die mittlere, durch Kurzschliessen ausgeschaltet wird.
Dadurch wird die Ader teilkapazität zwischen den betreffenden Lei tern erhöht. In Fig. 1 sind nur die vier Teilkapazi täten dargestellt, die den grössten Einfluss auf das Nebensprechen haben. Dabei ist ange nommen, dass die Teilkapazitäten nach Erde für das Nebensprechen bedeutungslos sind. Tatsächlich ist das nicht der Fall; aber man kann bekanntlich ja die Teilkapazität nach Erde in die eingezeichneten Teilkapazitäten einbeziehen (X. Küpfmüller, Arch. Elektro- techn., 1923, S.160).
In Fig. 2 bedeuten a die Spuren von vier leitenden oder halbleitenden Zylindern Z, in deren Mitten die Leiter 1, 2, 3 und 4 ver laufen.
Die eine Teilkapazität, beispielsweise zwischen dem Leiter 1 und dem Leiter 4, die wir mit C" bezeichnen, wird durch die leitenden oder halbleitenden Zylinder Z auf geteilt in drei Einlageteilkapazitäten, näm lich: 1. in die Einlageteilkapazität zwischen dem Leiter 1 und dem um 1 befindlichen Zy linder Z, 2. in die Einlageteilkapazität zwischen dem Zylinder Z um den Leiter 1 und dem Zylinder Z um den Leiter 4 und 3. in die Einlageteilkapazität zwischen diesem zuletzt erwähnten Zylinder und dem Leiter 4.
Durch das Vorhandensein der leitenden oder halbleitenden Hüllen Z wird zunächst die Aderteilkapazität zwischen den Adern 1 und 4 noch nicht merklich geändert. Erst wenn man eine von den drei aufgezählten Einlageteilkapazitäten kurzschliesst, tritt eine Erhöhung der Aderteilkapazität C" ein.
Würde man die Einlageteilkapazität zwischen dem Leiter 1 und dem Zylinder Z, der den Leiter 1 umhüllt, kurzschliessen, so würde dadurch neben der Aderteilkapazität C,4 auch die Aderteilkapazität C" geändert. Nun ist es aber erwünscht, dass die Aderteilkapazi- täten unabhängig voneinander geändert wer den können.
Das ist ohne weiteres möglich, wenn die mittlere der drei Einlageteilkapa- zitäten, nämlich die Einlageteilkapazität zwischen je zwei leitenden Einlagen Z des Bildes 2 durch Kurzschluss überbrückt wird. Da die Kapazitätunsymmetrien zwischen den Adergruppen der neuzeitlichen Fern meldekabel nicht gross sind, so genügt es vielfach, da.ss die leitenden Einlagen nur auf einigen Metern an beiden Enden oder nur an einem Ende jeder Ader eines Kabels vor handen sind.
Zieht man die leitenden Ein lagen am Ende des Kabels ganz oder nur teilweise aus den Adern heraus, so lässt sich die durch den Kurzschluss der zwischen ihnen vorhandenen Einlageteilkapazitä_t bewirkte Kapazitätserhöhung zwischen den Leitern der betreffenden Adern nach Wahl abstufen.
Die Einlagen können aus einem oder meh reren dünnen, voneinander isolierten Leitern, die la.genweise um die Leiter der Adern ver- seilt sind, bestehen. Am besten eingeführt haben sich aber die leitenden oder halbleiten den Rohre. Diese werden am besten aus me tallisierten oder graphitierten Bändern ge wickelt. Nun wird es im allgemeinen nur bei ganz kurzen Rohren möglich sein. sie aus den zu Gruppen verseilten Adern her auszuziehen, ohne-dass sie abreissen. Deshalb ist es empfehlenswert, die Rohre in Ringe zu unterteilen, die durch nichtleitende Zwischen räume voneinander getrennt sind.
Die leitende Verbindung zwischen den einzelnen Ringen wird am besten durch einen oder mehrere die Ringe berührende Drähte von etwa 0,3 mm Durchmesser, sogenannte "Ziehdrähte", oder durch leitende Bänder bewirkt. Will man die Aderteilkapazität zwischen zwei Adern derselben Gruppe oder zwischen zwei Adern verschiedener Gruppen erhöhen, so verbindet man ihre Ziehdrähte miteinander. Zieht man die Ziehdrähte an den Enden der Adern her aus, so wird ein Ring nach dem andern abgeschaltet. Mit jedem abgeschalteten Ring wird die durch den Kurzschluss der zwischen den Ringen vorhandenen Teilkapazität ver mittelst der Ziehdrähte bewirkte Kapazitäts erhöhung wieder um einen kleinen Betrag ver ringert.
So hat man die Möglichkeit, sehr fein abgestufte Kapazitätsänderungen vorzu nehmen.
In entsprechender Weise kann die Teil kapazität einer Ader nach Erde erhöht. wer- den. Es muss dann der Ziehdraht der be treffenden Ader mit einem Leiter, der Erd- potential besitzt, verbunden werden.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Ader. a bedeutet den Leiter, b ein um ihn gewickeltes Papier, c ein darüber ge wickeltes Papier mit leitendem oder halb leitendem Belag, der so das Papierband be deckt, dass' nach der Umwicklung voneinander isolierte leitende oder halbleitende Ringe ent stehen, d einen Draht, der die elektrische Verbindung zwischen den Ringen vermittelt, und e die obere Papierlage der Ader, die mit der Aderkennzeichnung versehen ist und die weitere Aufgabe zu erfüllen hat, den Draht d fest an die auf c vorhandenen leitenden oder halbleitenden Ringe zu pressen.
Damit eine aus den Leitern 1, 2, 3 und 4 bestehende Vierergruppe kupplungsfrei wird, muss eine oder mehrere der vier Teilkapazitäten zwi schen den Leitern 1 und 3, 1 und 4, 2 und 3 und 2 und 4 erhöht werden. Sehr häufig muss also jede der beiden Teilkapazitäten zwi schen einer Ader und zwei andern erhöht wer den. Für diesen Fall muss' jede Ader zwei mit einander möglichst wenig kapazitiv gekoppelte Einlagen und zwei nicht miteinander in Ver bindung stehende "Ziehdrähte" enthalten. Es empfiehlt sich, die Ziehdrähte so weit wie möglich herauszuziehen, um die sich durch die Verbindung der Einlagen ergebende Er höhung der Betriebskapazität klein halten zu können.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Ader mit zwei kapazitiv sehr wenig gekoppelten Einlagen und zwei Ziehdrähten. Dabei bedeutet: a den Leiter, b ein um ihn gewickeltes Papier, c das Papierrohr mit den leitenden oder halbleitenden Ringen; dieses ist nun so hergestellt, dass sich auf einer Strecke die Belegung auf der Innen seite, auf der anschliessenden Strecke auf der Aussenseite befindet. Dementsprechend liegt der eine Ziehdraht d zwischen dem Leiter und diesem Rohr, der andere zwischen dem Rohr und der äussern Aderisolation. e ist die obere Papierlage der Ader, wel- ehe mit der Kennzeichnung der Ader ver sehen ist.
Den Ausgleich der Aderteilkapazitäten kann man in der Fabrik in jeder einzelnen Kabellänge oder aber auch nun an einer ein zigen oder auch mehreren Längen eines Ausgleichsabschnittes vornehmen. Er kann natürlich auch nach der Verlegung auf der Strecke ausgeführt werden. Wird er nur an einzelnen Längen durchgeführt, so sind möglichst die Längen zu wählen, die der Mitte des Ausgleichsabschnittes am nächsten sind.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in der Fabrik an einer Länge des Ausgleichs abschnittes den Ausgleich nur grob durch zuführen und ihn nach der Verlegung der Kabel auf der Strecke durch Ausgleich an derselben oder einer andern Kabellänge dieses Ausgleichsabschnittes fein zu ge stalten.
Bei Erdkabelstrecken wird es zweckmässig sein, kurze Kabelstücke von etwa 8 bis 15 m Länge, welche die beschriebenen Ausgleichs adern enthalten, in der Mitte eines aus meh reren Normalkabellängen bestehenden Aus gleichsabschnittes anzuordnen und sie mit diesen durch gewöhnliche Verbindungsmuffen zu verbinden.
In diesem Falle genügt es, in jeder Ader nur eine einzige leitende oder halbleitende Einlage anzuordnen und den Ziehdraht in der Mitte des Gegenkopplungs- kabels in zwei Hälften zu teilen, von denen die eine nach der einen Seite, die andere nach der andern Seite nach Bedarf heraus gezogen wird.
In Fig. 3 ist eine Vierergruppe eines solchen kurzen Kabelstückes, das mit "Gegen- kopplungskabel" (Gk-Kabel) bezeichnet wer den soll, dargestellt. Es sind die Kapazi täten zwischen den Leitern und den Ringen, sowie diejenigen zwischen den Ringen durch die Sinnbilder von Kondensatoren veran schaulicht.
Nur die Kapazitäten zwischen den Ringen der Umhüllung um den Leiter 1 und den Ringen der Hülle um den Leiter 4 sind der einfachern zeichnerischen Darstellung wegen nicht versinnbildlicht worden. Soll zum Beispiel die Teilkapazität zwi schen Leiter 1 und 3, sowie zwischen Leiter 1 und 4 erhöht werden, so verbindet man auf der einen Seite des kurzen Ausgleichs kabels den Ziehdraht der Ader 1 mit dem jenigen der Ader $ und auf der andern Seite den zweiten Ziehdraht der Ader 1 mit einem der beiden Ziehdrähte der Ader 4 (Fig. 3).
In dem durch Fig. <B>3</B> dargestellten Falle sind die Teilkapazitäten C" und C24 durch Verbinden der entsprechenden herauszieh- baren Schaltdrähte rechts und die Teil kapazitäten C" und C23 durch den Kurz- schluss'der entsprechenden Schaltdrähte links erhöht.
Wenn die Teilkapazitäten der Adern be nachbarter Gruppen geändert werden sollen, so wird am besten in dem Ausgleichsabschnitt ein weiteres Gegenkopplungskabel angeord net, dass so viele Verseilgruppen mit so viel voneinander isolierten Ziehdrähten enthalten muss, dass durch Verbindung der Ziehdrähte der verschiedenen Verseilgruppen alle Teil kapazitäten geändert werden können.
Die für die Gegenkopplungskabeladern benötigten Papierbänder mit leitendem oder halbleitendem Belag erhält man etwa da durch, dass man auf einer Papierbahn mittelst eines Klebemittels Querstreifen aus dünner Metallfolie aufklebt (Fig. 6), oder unter Verwendung einer Schablone Graphit- oder Kohlestreifen oder dergleichen aufwalzt und einpoliert. Die beklebte Bahn wird mittelst einer Papierschneidemaschine in Bänder zer schnitten.
Diese durch die Ränder f der Fig. 6 begrenzten Bänder werden schraubenlinien- förmig über die Papierisolation b (Fig. 4 und 5) der Ader gewickelt, so dass sie Rohre bilden. Es ist auch möglich, die mindestens halbleitenden Ringe auf das aus dem Pa pier c der Fig. 4 gewickelte eingelegte Rohr beim Durchgang durch die Aderspinnmaschine vermittelst eines Spritzverfahrens aufzu bringen.